银纳米团簇在Fe制造技术

本发明专利技术公开了一种银纳米团簇在Fe

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种银纳米团簇的应用，特别涉及一种对pH可逆响应的银纳米团簇在检测Fe3+方面的应用，属于生物传感领域。
技术介绍
金属纳米团簇(Metal nanoclusters，MNCs)是一种新型的发冷光探针，由几个至上百个金属原子构成，MNCs存在强烈的光致发光、较大的斯托克斯位移、良好的耐光性以及生物相容性等优越的性能。其中，银纳簇由于其合成简便、可调发射性能等优点成为应用最广泛的金属纳簇之一。这种银纳簇在生物传感和离子检测方面具有广泛的应用。Fe3+是生物系统内最重要的金属离子之一，在许多生理和病理过程中(如细胞代谢、酶催化、氧气输送以及DNA和RNA的合成)发挥着决定性的作用。不寻常的Fe3+浓度波动是许多疾病的标志，因此，检测Fe3+的含量对疾病的早期识别和诊断起着至关重要的作用。当前，有关Fe3+的检测方法包含伏安法、分光光度发、原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法等，这些分析方法需要复杂昂贵的仪器以及繁琐的样品制备过程，从而限制了它们的实际应用。最近，荧光分析显示出其独特的灵敏度高、操作简便、易于监控等优点，为Fe3+的检测提供了一个更好的平台。
技术实现思路
针对现有的Fe3+检测方法存在的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种银纳米团簇在Fe3+检测中的应用，银纳米团簇作为荧光探针在Fe3+检测过程中具有操作简单、灵敏度高、选择性好等特点，实现了溶液中Fe3+的高通量检测，且检测过程不需要使用特殊标记物、成本低廉、无需复杂设备，可以推广应用。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种银纳米团簇(Ag NCs)在Fe3+检测中的应用，将银纳米团簇作为荧光探针应用于检测溶液中的Fe3+。本专利技术的银纳米团簇在Fe3+检测中的应用方法还包括以下优选方案：优选的方案，利用Fe3+与银纳米团簇定量反应使银纳米团簇发生荧光猝灭的原理，实现溶液中的Fe3+的定量检测。较优选的方案，将银纳米团簇加入到含Fe3+溶液中进行反应，通过检测所述含Fe3+溶液中银纳米团簇的荧光强度，确定含Fe3+溶液中Fe3+的浓度。大量研究表明：Fe3+可以使银纳米团簇发生化学变化，使银纳米团簇荧光猝灭，根据这一特点，可以利用银纳米团簇的荧光强度来表征Fe3+的含量，实现Fe3+的定量检测分析，且通过荧光检测，具有灵敏度高的特点。优选的方案，包括以下步骤：步骤1：将一系列不同浓度Fe3+标准溶液各自调节pH至酸性后，分别加入银纳米团簇反应，待反应完成，将各Fe3+标准溶液中和pH至中性，再分别采用荧光分光光度计检测荧光强度，建立Fe3+浓度与荧光强度标准曲线；步骤2：将待测含Fe3+溶液按步骤1进行检测荧光强度，并依据标准曲线确定含Fe3+溶液中Fe3+浓度。优选的技术方案中，为了防止溶液中的Fe3+水解，而造成检测的不准确，优选在酸性条件下进行银纳米团簇Fe3+的反应。研究表明，银纳米团簇具有pH响应，在酸性条件下会发生荧光猝灭，而再调节至中性或碱性条件下，由pH引起的荧光猝灭可以恢复。本专利技术的技术方案充分利用了这一特点，先调节Fe3+溶液至酸性，使其与银纳米团簇充分反应，消除Fe3+由于水解造成的误差，再调节pH至中性，消除pH的干扰，大大提高了检测的准确性。较优选的方案，银纳米团簇的制备：采用单链dC12作为模板，以AgNO3为原料及以NaBH4为还原剂，通过还原法制得银纳米团簇。进一步优选的方案，在避光条件下，将AgNO3溶液和单链dC12溶液混合10～30min后，加入NaBH4溶液，混匀，先在室温下反应1～2h，再在5℃以下温度下反应2～3h，即得银纳米团簇；其中，单链dC12、AgNO3和NaBH4的摩尔比为1∶5～10∶5～10。进一步优选的方案，采用硝酸和硝酸铁配制浓度分别为10nM、25nM、50nM、125nM、250nM、375nM、500μM、1μM、5μM、25μM的标准液，在各标准液中分别加入等量银纳米团簇混合反应0.5～1.0h；再分别加入NaOH调节pH至中性，反应5～15min后，分别采用荧光分光光度计检测荧光强度，建立Fe3+浓度与荧光强度标准曲线。相对现有技术，本专利技术的技术方案带来的有益效果：1)本专利技术的Ag NCs合成方法简单，容易获得，成本较低。2)本专利技术的技术方案首次以Ag NCs作为荧光探针用于检测溶液中的Fe3+，具有灵敏度高、选择性好操作简单的优点。充分利用Fe3+与Ag NCs作用，使Ag NCs发生荧光猝灭的特点，来进行Fe3+的检测，随着Fe3+浓度增大，荧光猝灭越来越明显，可以借助荧光分光光度计测定的荧光强度值实现Fe3+的定量分析。3)本专利技术的技术方案充分利用Ag NCs具有pH响应的特点，在酸性条件下Ag NCs发生荧光猝灭，而在中性或碱性条件下，这种由pH引起的荧光猝灭可以复原的特点，降低误差，大大提高了Fe3+检测的准确性和灵敏度。4)本专利技术的基于Ag NCs检测Fe3+的方法，不需要使用特殊标记物，具有操作简单、灵敏度高、选择性好、价格低廉等优点，在生物技术、生物测定和生物医学方面具有潜在的应用前景。附图说明【图1】为本专利技术实施例1合成的Ag NCs的UV-vis和荧光光谱表征图。【图2】为本专利技术实施例1合成的Ag NCs在不同pH条件下的荧光强度图。【图3】为本专利技术实施例1合成的Ag NCs对pH值响应可逆的荧光光谱图，其中曲线a为pH＝7的Ag NCs水溶液；曲线b为加酸调节pH＝4的Ag NCs溶液；曲线c为加碱调节pH＝4到pH＝7后的Ag NCs溶液。【图4】为本专利技术实施例1合成的Ag NCs被2.5μMFe3+猝灭荧光紫外-可见光谱表征图。【图5】为本专利技术实施例1合成的Ag NCs在不同pH条件下被1μM的Fe3+猝灭效果对比的荧光光谱图。【图6】为本专利技术实施例2利用实施例1所合成的Ag NCs在pH4.0时检测不同浓度Fe3+的荧光光谱图及标准曲线图。【图7】为本专利技术实施例1合成的Ag NCs检测同浓度不同金属离子的荧光改变柱状图。具体实施方式以下实施例旨在进一步说明本
技术实现思路
，而不是限制本专利技术权利要求的保护范围。实施例1以dC12为模板的Ag NCs的合成：DNA使用前于4℃高速离心约5min，再用100-150μL二次水加以溶解，避光加入10-15μL6mM的AgNO3溶液，混合均匀后，于室温下振荡反应大约30min，使得Ag+与DNA充分结合；再快速加入10-15μL冰水现配6mM的NaBH4溶液以还原Ag+，快速混匀1～2min，室温下振荡反应2h，然后转移至4℃冰箱避光反应2～3h。使用前用二次水稀释至DNA、Ag NCs、NaBH4终浓度分别为30μM、180μM、180μM。本专利技术的Ag NCs用于pH值的检测方法：配制不同浓度的硝酸溶液和氢氧化钠溶液，分别与Ag NCs等体积混合反应5min左右，用荧光分光光度计记录其荧光强度，得到图2。本专利技术的Ag NCs通过硝酸调节pH 4.0使得荧光一定程度猝灭后，又使用等物质的量的NaOH中和，用荧光分光光度计记录其荧光强度，得到图3。实施例2利用实施例1所合成的可调pH值的Ag NCs检测不同浓度的Fe(NO3)3：先用0.1-0.5mM的HNO3配Fe(NO3)3母液，充分本文档来自技高网...

【技术保护点】
银纳米团簇在Fe3+检测中的应用，其特征在于：银纳米团簇作为荧光探针应用于检测溶液中的Fe3+。

【技术特征摘要】
1.银纳米团簇在Fe3+检测中的应用，其特征在于：银纳米团簇作为荧光探针应用于检测溶液中的Fe3+。2.根据权利要求1所述的银纳米团簇在Fe3+检测中的应用，其特征在于：利用Fe3+与银纳米团簇定量反应使银纳米团簇发生荧光猝灭的原理，实现溶液中的Fe3+的定量检测。3.根据权利要求2所述的银纳米团簇在Fe3+检测中的应用，其特征在于：将银纳米团簇加入到含Fe3+溶液中进行反应，通过检测所述含Fe3+溶液中银纳米团簇的荧光强度，确定含Fe3+溶液中Fe3+的浓度。4.根据权利要求1～3任一项所述的银纳米团簇在Fe3+检测中的应用，其特征在于：步骤1：将一系列不同浓度Fe3+标准溶液各自调节pH至酸性后，分别加入银纳米团簇反应，待反应完成，将各Fe3+标准溶液中和pH至中性，再分别采用荧光分光光度计检测荧光强度，建立Fe3+浓度与荧光强度标准曲线；步骤2：将待测含Fe3+溶液按步骤1进行检测荧光强度，并依据标准曲线确定含Fe3+溶液中Fe3+浓度。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳明辉，郭林燕，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43